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来自汽车中无数传感器的输入数据容易理解的方式

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来自汽车中无数传感器的输入数据容易理解的方式

2019-11-06

来自汽车中无数传感器的输入数据容易理解的方式

一般而言,ADAS 系统中包括某种处理器,以收集来自汽车中无数传感器的输入数据,然后处理这些数据,以便能够以容易理解的方式方便地提供给驾驶员。此外,这类系统通常直接由汽车的主电池供电,其标称电压为 9V 至 18V,不过由于系统中的电压瞬态而可能高达 42V,以及在冷车发动情况下可能低至 3.5V。因此,很显然的是,这类系统中的任何 DC/DC 转换器低限度都必须能够应对 3.5V 至 42V 的宽输入电压范围。

很多 ADAS 系统都是用 5V 和 3.3V 轨给各种模拟和数字 IC 产品供电,然而,通常使用的处理器 I/O 及内核电压的运行要求却处于低于 2V 的范围,而且有可能低至 0.8V。此外,这类系统常常安装在汽车中某一空间和散热都受限的地方,因此限制了可用于冷却用途的散热器的使用。尽管人们普遍使用高压 DC/DC 转换器直接从电池产生 5V 和 3.3V 电源轨,但是在今天的 ADAS 系统中,开关稳压器还必须以 2MHz 或更高的频率切换,而不是过去低于 500kHz 的开关频率。这种变换背后的关键驱动力是,需要占板面积更小的解决方案,同时保持高于 AM 频段,以避免任何潜在的干扰。

最后,似乎设计师的任务还不够复杂,他们还必须确保 ADAS 系统符合汽车中的各种抗噪声标准要求。在汽车环境中,对有些区域,低热耗散和高效率是很重要的,在这些区域,开关稳压器正在取代线性稳压器。此外,开关稳压器一般是输入电源总线上的一个有源组件,因此对整个转换器电路的 EMI 性能有很大的影响。

有两种类型的 EMI 辐射:传导型和辐射型。传导型辐射依赖连接产品的导线和走线。既然这种噪声局限于设计中的特定端子或连接器处,那么如之前已经提到的那样,通过良好的布局或滤波器设计,常常在开发过程相对较早的阶段,就能够确保符合传导型辐射要求。

然而,辐射型辐射就完全是另外一回事了。电路板上携带电流的所有东西都辐射一个电磁场。电路板上的每一条走线都是一个天线,每一个铜平面都是一个谐振器。除了纯粹的正弦波或 DC 电压,任何信号都产生遍布信号频谱的噪声。即使经过了仔细设计,在系统经过测试之前,电源设计师仍然从来无法确知辐射型辐射将会多严重。而且,在设计从根本上完成之前,无法正式进行辐射型辐射测试。

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